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Einrichtung zur unmittelbaren schichtenweisen Ausgleichung von Druck-und Temperatur- unterschieden von Gasen und Flüssigkeiten in offenen und geschlossenen Räumen.
Die Erfindung betrifft den weiteren Ausbau der durch die österreichische Patentschrift Nr. I4782 bekannt gewordenen Einrichtung zur Ausgleichung von Druck-und Temperaturunterschieden von Gasen und Flüssigkeiten in offenen und geschlossenen Räumen, in denen diese Ausgleichung unmittelbar und schichtenweise erfolgt.
Hierzu befinden sich in den Räumen Leitungsbatterien, deren Einzelstücke in den freien Luft-oder Wasserraum ausmünden und nach Höhen-oder Längsschichten oder gleichzeitig beiden so angeordnet sind, dass sie eine unmittelbare Verbindung der oberen und unteren oder der nach den Seiten gelegenen Raumteile herstellen sowie einzeln abwechselnd in der Höhen-und Längsrichtung derart gegeneinander versetzt sind, dass die Mündung der einen Elemente jeweils in Schichten auslaufen oder eingeführt sind, durch die die benachbarten Elemente geschlossen hindurchgehen.
Die neue Einrichtung soll also eine unmittelbare Verbindung besehränkter, auseinandergelegener Schichtreihen, in deren Bereiche ungleiche Veränderungen vorkommen können, ohne dass andere, von anderen Leitungen durchzogene Schichten unmittelbar daran beteiligt sind, erreichen. Dadurch wird bewirkt, dass die im Raum verzettelt und überhaupt immer ungleich auftretenden Wärme-und Strömungsveränderungen nicht erst allmählich, mit einer Verzögerung von Teil zu Teil oder Schichte zu Schichte, sondern bei ihrem Entstehen, mit Überspringen der durch die abtrennenden Leitungen gebildeten Schichten, in ihren Gegensätzen miteinander zur Ausgleichung kommen.
Eine derartige Einrichtung ist in der Zeichnung in verschiedenen Verwendungsmöglichkeiten dargestellt.
Fig. i zeigt die Ansicht eines Zimmers, Fig. i a ist ein Grundriss hierzu. Wie die Zeichnung erkennen lässt, ist die Raumhöhe durch 14 abwechselnd rechts und links in die Ecken eingezeichnete Leitungsstücke in 14 Schichten zerlegt, die je zwischen einer oberen und unteren Endschichte gebildet sind. Die Leitungen der ungeraden Schichtnummern beginnen in ihrer Reihenfolge um eine Schichte tiefer als die der geraden. Die Leitungen sind also batteriemässig übereinander und nach den geraden und ungeraden Nummern in der Höhen-und Seitenrichtung gegeneinander versetzt angeordnet, wie es nach'den Bezeichnungen u der unteren ungeraden Nummern und g der oberen geraden Nummern in den beiden Figuren angegeben und im Grundriss (Fig. i a) an zwei weiteren Batterien gezeigt ist, die in gleicher Ausführung diametral den anderen gegenüber stehen, um deren Wirkung zu vervollständigen.
Die Elemente der Batterien 11 sind aus Leitungsrohrstücken, die der Batterien g aus Flachstücken hergestellt, die den Raumecken vorgelagert sind und einen Raumteil der zu bildenden Schichten vom übrigen Raum und seiner Luft abscheiden, gegen die anstossenden Schichten hin aber offen lassen.
Wo und wie immer in einer solchen Schichte ein Übermass von Wärme oder Druck durch einen Ofen, eine Lampe, den wechselnden Verkehr von Personen, Sonnenstrahlen oder Besonnung einer Wand von aussen u. dgl. sich einstellen mag, oder durch vorkommende besondere Abkühlungen, Öffnen von Türen, Fenstern, wechselnden Zug des Dunstkamins, Winddruck, Beschattungen innen oder aussen u. dgl. örtliche Wärme-oder Druckveränderungen hervorgerufen werden, so wird immer eine Überleitung von Luftteilen aus den einen Schichten durch die einen oder anderen dieser Leitungen mit Umgehung der anschliessenden Schichten in eine nächste Schichte und, wo nötig, von dieser
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aus wieder in andere Schichten stattfinden, um den in diesen Schichten bestehenden Mangel an Wärme oder Druck zur Ausgleichung fortlaufend zu decken.
In dem dargestellten Beispiel ist die Wirkung des Dunstkamins D durch Pfeile angedeutet.
Vor den Kaminmündungen müssen immer Druckverringerungen entstehen, weil die ausgleichende Verteilung der aus dem Freien zu ersetzenden Raumluft unmöglich im ganzen Rauminhalt so rasch erfolgen kann, als diese Mengen infolge des verhältnismässig sehr geringen Querschnittes der Dunstschächte, Aschenräume, Feuerungen usw. zur Abströmung gelangen. Bei allen Wärmeveränderungen entstehen aber Drucksteigerungen, z.
B. durch die künstliche Wärme des Ofens, in der Höhe der Räume, und es entspannt sich zunächst die druckstärkste Luft der oberen Endschichte zur Deckung des geringeren Druckes am Dunstschacht, dnrch die Leitung 14 nach der Schichte 13, um dann mit dieser durch die Leitung 12 sich nach der Schichte 11 zu entlasten, wo sie am Dunstschacht den dort entstehenden Druckabgang so weit ersetzt, dass auch aus den Leitungen der tiefergelegenen Schichten 9,7 usw. von unten her immer eine Ergänzung nach der Schichte 11 stattfindet und der allgemeine Überdruck fortlaufend dem Dunstschacht zugelenkt wird.
Immer und überall wird der irgendwie entstehende. Mehrbetrag an Wärme und Druck von Luftteilen der einen Schichten auf einen ständigen oder fallweisen Abgang von Wärme und Druck aufweisende Raumschichten unmittelbar durch Leitungen verteilt, die durch Ausgleich die richtigen Verhältnisse in der Weise schaffen, dass sich alle Luftteile nach den vorkommenden Veränderungen überall hin freibewegen können und fortlaufend gegenseitig auswechseln.
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die Fig. 2 und 2 a erkennen, die einen Wassersammler im Längs-und Querschnitt wiedergeben. Die Leitungen für den Ausgleich in der Seitenrichtung sind als von innen angebaute Batterien M und g dargestellt, die für die Höhenrichtung dienenden als von aussen angebaute Batterien M, gl.
Die Wirbelströmungen, die seitlich des Ein-und Auslaufes sowie unter dem Einlauf E und über dem Auslauf A in den dortigen Stauwinkeln entstehen, werden durch den Ausgleich der Drücke im Verhältnis der zu-und abströmenden Mengen verhütet, so entsteht weniger Reibungswärme und das an sich frischer bleibende Wasser wechselt seine Teile gleichmässiger und vollständiger aus, indem zugleich etwaige unreine Beimischungen sich ruhiger und gründlicher absetzen. Andrerseits wird in gleicher Weise im Siedekessel die Heizkraft gleichmässiger und rascher aufgenommen, fortlaufend gleichmässiger auf die leichter wechselnden Flüssigkeitsteile und ihre Beimischungen verteilt und mit einem gleichmässigeren Garwerden des Kesselinhaltes zugleich noch eine raschere Fertigstellung unter Ersparnis an Zeit und Wärme erreicht.
Fig. 3 zeigt einen Hauskamin mit an die Vorderwand angebauten Leitungsbatterien u und g, denen, ähnlich wie in Fig. i a zwei gleiche Batterien diametral an der Hinterwand einander
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gesetzten Seiten eine Druckverminderung, die den Wind beim Uberstreichen des Kamins mit dem Rauch abwärtszieht, wobei im allgemeinen eine Hemmung des Kaminzuges entsteht, je nach unberechenbaren Verhältnissen aber auch Saugwirkungen eintreten, die fortwährende Änderungen des Zuges nach den verschiedenen Windstössen verursachen und den Abzug der Kaminluft unberechenbar wechselnd verändern.
Weil diese Unterschiede in bald mehr, bald weniger weit auseinanderliegenden Schichten entstehen, finden sie in den schichtenweise um den Kamin herum verteilten Leitungen 1, 3, 5, 7der Batterien 11 und 2, 4, 6 der Batterien g überall die geeignete Gelegenheit, sich gegenseitig auszugleichen. Der hierdurch vergleichmässigte äussere Druck pflanzt sich auf eine gewisse Höhe hinauf noch im Freien in einer Lufthülle fort, die den Abzug der Kaminluft schützt und von dort aus vergleichmässigend auf ihr Abziehen aus dem Gebrauchsraum zurückwirkt.
Bei alledem ist der Einfluss der Umgebung, der Hochbauten, Berge usw. sogar für Fabrikschornsteine oft noch mitbestimmend, für Hauskamine aber auch noch jener, der eigenen und nachbarlichen Dachschrägen, Höfe usw., die mit ihren wechselnden besonderen Über-und Unterdrücken die schichtenweisen Druckausgleichungen besonders nötig machen, um die richtige gute Wirkung der Kamine zu sichern und die durch sie sich bietenden gesundheitlichen und wirtschaftlichen Vorteile zu erreichen.
Fig. 4 zeigt einen unregelmässigen Raum und Leitungsbatterien, die sich durch geeignete Formen der Leitungslemente dessen Sonderheiten anpassen. An den Schrägflächen sind die Leitungselemente 8 und 10 bis zur richtigen Schichthöhe verlängert, erste am Knie umgelenkt.
Am Kachelofen der Hinterwand ist die Leitung 3 zweimal umgelenkt, um den in der Ofennische entstehenden Staudruck dort noch ausgleichen zu können ; sie gleicht die Drücke trotz beiderseits abwärtsgerichteten Mündungen nach Höhen-und Seitenschichten gleichzeitig aus, indem sie in den entsprechenden Höhenlagen die Überdrücke in kürzeren oder längerem Schenkel aufnimmt und nach unten durch den anderen Schenkel überleitet.
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geeigneten Längen in bestimmten Entfernungen voneinander gehalten werden, für die richtigeMontage eine bestimmte Gewähr bietet und diese daher erleichtert.
Die Fig. 7 und 7 a zeigen in Ansicht und im Grundriss eine Ausführung, bei der die einzelnen Leitungen aus durchlochten Mauersteinen bestehen, die verzahnt in eine Raumecke eingebaut und den Steinschichten entsprechend angeordnet sind.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Einrichtung zur unmittelbaren schichtenweisen Ausgleichung von Druck-und Temperaturunterschieden von Gasen und Flüssigkeiten in offenen-und geschlossenen Räumen, gekennzeichnet durch Leitungsbatterien, deren Einzelelemente in den freien Luft-oder Wasserraum ausmünden und nach Höhen-oder Längsschichten oder beiden so angeordnet sind, dass sie eine unmittelbare Verbindung der oberen und unteren oder der nach den Seiten gelegenen Raumteile herstellen, wobei die Elemente abwechselnd in der Höhen-und Längsrichtung derart gegeneinander versetzt sind, dass die Mündung der einen Elemente jeweils in Schichten auslaufen oder eingeführt sind, durch die die benachbarten Elemente geschlossen hindurchgehen.
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Device for direct layer-by-layer equalization of pressure and temperature differences in gases and liquids in open and closed spaces.
The invention relates to the further development of the device for equalizing pressure and temperature differences of gases and liquids in open and closed spaces, in which this equalization takes place directly and in layers, which became known from Austrian patent specification No. 14,782.
For this purpose, there are line batteries in the rooms, the individual pieces of which open into the open air or water space and are arranged according to height or length layers or both at the same time so that they establish a direct connection between the upper and lower or the side parts of the room and individually are alternately offset from one another in the vertical and longitudinal directions in such a way that the mouths of the one elements each terminate or are introduced in layers through which the adjacent elements pass in a closed manner.
The new facility should therefore achieve a direct connection between populated, spaced-apart rows of layers in whose areas unequal changes can occur without other layers with other lines being directly involved. This has the effect that the heat and flow changes, which are bogged down and always unevenly occurring in the room, not only gradually, with a delay from part to part or layer to layer, but when they arise, with the layers formed by the separating lines jumping over to balance their opposites with each other.
Such a device is shown in the drawing in various possible uses.
Fig. I shows the view of a room, Fig. 1a is a floor plan of this. As the drawing shows, the room height is broken down into 14 layers by 14 line pieces drawn alternately to the right and left in the corners, each of which is formed between an upper and lower end layer. The lines of the odd layer numbers start in their order one layer lower than those of the even. The lines are thus arranged one above the other in terms of batteries and offset from one another according to the even and odd numbers in the vertical and lateral direction, as indicated in the two figures according to the designations u of the lower odd numbers and g of the upper even numbers and in the plan (Fig . ia) is shown on two other batteries, which are diametrically opposed to the others in the same design in order to complete their effect.
The elements of the batteries 11 are made of pipe pieces that the batteries g made of flat pieces that are in front of the corners of the room and separate a part of the layers to be formed from the rest of the room and its air, but leave open to the adjoining layers.
Where and how ever in such a layer there is an excess of heat or pressure from a stove, a lamp, the changing traffic of people, sun rays or tanning of a wall from outside, etc. Like. May set, or by occurring special cooling, opening doors, windows, changing draft of the smoke chimney, wind pressure, shading inside or outside and. Like. Local heat or pressure changes are caused, then there is always a transfer of air parts from one layer through one or the other of these lines, bypassing the subsequent layers into a next layer and, where necessary, from this
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from again to other layers in order to continuously cover the lack of heat or pressure existing in these layers to compensate.
In the example shown, the effect of the smoke chimney D is indicated by arrows.
There must always be pressure reductions in front of the chimney mouths, because the equalizing distribution of the room air to be replaced from the open air cannot possibly take place in the entire room as quickly as these quantities can flow away due to the relatively very small cross-section of the smoke ducts, ash chambers, furnaces, etc. With all heat changes, however, pressure increases occur, e.g.
B. by the artificial warmth of the furnace, at the level of the rooms, and it initially relaxes the most pressurized air of the upper end layer to cover the lower pressure at the vapor shaft, through the line 14 after the layer 13, and then with this through the line 12 to relieve itself after the layer 11, where it replaces the resulting pressure outlet at the vapor shaft so far that also from the lines of the deeper layers 9, 7 etc. from below there is always a supplement to the layer 11 and the general overpressure continuously is directed to the chimney.
The somehow emerging is always and everywhere. Excessive amount of heat and pressure from air parts of one layer on a constant or occasional dissipation of heat and pressure is distributed directly by lines through pipes that create the right conditions in such a way that all air parts can move freely after the changes that occur and continuously replace each other.
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2 and 2a recognize, which show a water collector in longitudinal and cross-section. The lines for the compensation in the lateral direction are shown as batteries M and g attached from the inside, those used for the height direction as batteries M, gl.
The eddy currents that arise to the side of the inlet and outlet as well as under the inlet E and above the outlet A in the stagnation angles there are prevented by balancing the pressures in the ratio of the inflowing and outflowing quantities, so there is less frictional heat and that in itself Water that remains fresher changes its parts more evenly and completely, while at the same time any impure admixtures settle more calmly and thoroughly. On the other hand, in the same way, the heating power is absorbed more evenly and more quickly in the boiler, continuously distributed more evenly to the more easily changing parts of the liquid and their admixtures, and with a more even cooking of the boiler contents, a faster completion is achieved at the same time, saving time and heat.
Fig. 3 shows a house fireplace with attached to the front wall line batteries u and g, which, similar to Fig. 1a, two identical batteries diametrically on the rear wall each other
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On the set sides, a pressure reduction that draws the wind downwards when the smoke sweeps over the chimney, generally inhibiting the chimney draft, but depending on the unpredictable conditions, suction effects also occur, which cause constant changes in the draft according to the various gusts of wind and the extraction of chimney air change unpredictably.
Because these differences arise in now more, now less widely spaced layers, in the lines 1, 3, 5, 7 of the batteries 11 and 2, 4, 6 of the batteries g, which are distributed in layers around the chimney, they find a suitable opportunity to meet each other balance. The external pressure, which is made more uniform by this, is propagated to a certain height in the open air in an air envelope that protects the exhaust of the chimney air and from there has an equalizing effect on its withdrawal from the utility room.
In all of this, the influence of the environment, the buildings, mountains, etc., is often still a determining factor, even for factory chimneys, but also for house chimneys that of one's own and neighboring sloping ceilings, courtyards, etc., which, with their changing special over- and under-pressures, the layered pressure equalization especially necessary in order to ensure that the chimneys work properly and to achieve the health and economic benefits they offer.
Fig. 4 shows an irregular space and line batteries, which adapt to its special features through suitable shapes of the line elements. On the inclined surfaces, the line elements 8 and 10 are extended to the correct layer height, the first deflected at the knee.
At the tiled stove on the rear wall, line 3 is deflected twice in order to be able to compensate for the back pressure that arises in the stove niche; it compensates for the pressures in spite of the downward-pointing mouths on both sides according to height and side layers at the same time by absorbing the excess pressures in shorter or longer limbs at the corresponding elevations and transferring them downward through the other limb.
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suitable lengths are kept at certain distances from one another, offers a certain guarantee of correct assembly and therefore facilitates this.
7 and 7 a show, in a view and in plan, an embodiment in which the individual lines consist of perforated masonry stones which are interlocked and built into a corner of the room and are arranged according to the stone layers.
PATENT CLAIMS: i. Device for direct layer-by-layer equalization of pressure and temperature differences of gases and liquids in open and closed spaces, characterized by line batteries, the individual elements of which open into the free air or water space and are arranged according to height or longitudinal layers or both in such a way that they one Establish a direct connection of the upper and lower or laterally located room parts, the elements being alternately offset from one another in the vertical and longitudinal directions in such a way that the mouth of the one element expires or is inserted in layers through which the adjacent elements are closed go through.